Diepzeevis heeft DNA voor zacht skelet

Biologie De marianenslakdolf leeft op 8.000 meter diepte. Het DNA zit vol aanpassingen aan een leven onder hoge druk en in het duister.

De meeste gewervelden kunnen een druk van 1.000 bar niet weerstaan – de marianenslakdolf wel.
De meeste gewervelden kunnen een druk van 1.000 bar niet weerstaan – de marianenslakdolf wel. Foto University of Aberdeen OCEANLAB

Tot meer dan 8.000 meter diep komen ze voor: slakdolven. Daarmee zijn deze roofdiepzeevissen de meest voorkomende gewervelde dieren in het allerdiepste deel van de oceaan. Om te kijken hoe slakdolven de kou, duisternis en hoge druk daar kunnen overleven, hebben Chinese onderzoekers nu het genoom in kaart gebracht van de marianenslakdolf (Pseudoliparis swirei), een recent door hen ontdekte soort die leeft in de Marianentrog.

Opvallend aan deze vis is onder andere dat hij over genen beschikt die zijn celmembraan vloeibaarder maken, schrijven ze in Nature Ecology & Evolution. Daardoor kunnen cellen zelfs bij extreem hoge druk nog blijven functioneren. Daarnaast zorgt een mutatie in de genen die leiden tot botvormend eiwit ervoor dat het skelet zachter is (meer kraakbeen, minder bot), en de schedel niet volgroeid. Ook dat is gunstig bij hoge druk.

Schedelopeningen

Juist die extreme druk is een opvallend kenmerk van het diepste gedeelte van de oceaan. Die hadale of hadopelagische zone strekt zich uit tussen de 6 en 11 kilometer diepte. Het is er koud, donker en vrijwel zuurstofloos, en de druk is er ongeveer gelijk aan 1.000 bar – 1.000 keer zo hoog als de luchtdruk aan het aardoppervlak. Onder zulke omstandigheden kunnen de meeste gewervelden niet overleven. Maar de slakdolfschedel bevat openingen en kan daardoor de druk beter weerstaan; een dichte schedel zou breken.

Ook opvallend aan de marianenslakdolf is het trage mutatietempo, vergeleken met dat van andere slakdolven. Dat hangt mogelijk samen met de trage stofwisseling van de soort. De eieren van vrouwelijke Marianenslakdolven zijn opvallend groot, en het zijn er relatief weinig. Dat kan wijzen op een afwijkende voortplantingsstrategie, die eveneens bijdraagt aan een lagere mutatiesnelheid.

Op hun kop, op de gebruikelijke plaats van de ogen, hebben slakdolven nog wel twee zwarte vlekjes. Maar zien kunnen ze er niet mee. Het is waarschijnlijk een relict van de ogen van verre voorouders.

De Chinese onderzoekers ontdekten dat de marianenslakdolf vrijwel geen genen meer bezit die samenhangen met lichtdetectie. Zulke fotoreceptorgenen zijn op grote diepte ook niet nodig omdat het daar permanent donker is. De diepzeelander van de onderzoeker (uitgerust met videocamera en met aas om de slakdolven te lokken) was wel voorzien van felle lichten, maar daar reageerden de vissen niet op.

Doorzichtige huid

De belangrijkste pigmentvormende genen ontbreken eveneens in het marianenslakdolfgenoom. Dat strookt met het uiterlijk van de vis: de huid en schubben zijn zo doorzichtig dat de spieren en organen duidelijk zichtbaar zijn. Daarmee onderscheidt de soort zich van de tanakaslakdolf, die er qua vorm en grootte vrijwel eender uitziet, maar ondoorzichtig is en in ondiepe getijdepoelen leeft.

Ruim 20 miljoen jaar geleden heeft de marianenslakdolf zich van deze tanakaslakdolf afgesplitst, concluderen de onderzoekers op basis van het genoom van beide vissen. Dat is ruim 10 miljoen jaar vóór het ontstaan van de Marianentrog. In wat voor omgeving en op welke diepte de voorouders van de marianenslakdolf destijds leefden, hopen de onderzoekers nog te achterhalen door huidige verwante soorten op minder grote diepte te bestuderen.